设施农业设计基础第一节 湿空气的性质

hs为与温度变化有关的热量，是随着温度变化而产生的热量变化，称为显热。
h1与温度变化无关，仅与含湿量变化有关的热量，称为潜热。
二 湿空气的性质与状态参数
10.焓 h ——湿空气中含有的总热量
空气因状态变化而发生的热量变化=焓的变化量
Q ma h2 h1 kJ
若空气状态发生了变化，但含湿量为变化，直接算显热，以湿空气 为计算基准，则可做如下近似计算：
露点温度是至未饱和湿空气在含湿量不变的情况下，冷却至饱和状 态时温度。——是否有冷凝结露发生的判断条件。
二 湿空气的性质与状态参数
8.比容 ——指单位质量干空气的湿空气的容积。
v
V ma
RaT pa
RaT p
(1 1.608 d ) (m3 / kg干空气)
9.密度 ——单位容积湿空气的质量。
(kg / kg干空气或g / kg干空气 )
空气中水蒸气的变化量W：W ma d2 d1 (kg)
二 湿空气的性质与状态参数
7.露点温度t d
当空气温度降低到其饱和含湿量与实际含湿量相等时，湿空气将成 为饱和状态，若温度继续降低，水蒸气将凝结出来，形成液态。这 个使空气成为饱和的温度，称为露点温度。
Q mc p t1 t2 (kJ)
二 湿空气的性质与状态参数
11.空气的湿球温度 tw
干球温度计(即普通温度计)测 出的是湿空气的真实温度t。 另一支温度计的感温球上包裹 有浸在水中的湿纱布，称为湿 球温度计。
干湿球温差反映了空气湿度的 高低，干湿球温差越大，空气 的相对湿度越低。
干、湿球温度计
c pa、c pw——干空气的定压质量比热容，分别为1.01和1.85 r ——水在0时的气化潜热。
h 1.01t d 2501 1.85t
二 湿空气的性质与状态参数
10.焓 h
h cpat d r cpwt
(kg kg干空气)
cpa dcpw • t dr hs h1
的最大值为1，空气达到饱和状态。
二 湿空气的性质与状态参数
6.含湿量d——指湿空气中水蒸气数量。
单位质量干空气的湿空气中所含有的水蒸气质量。
pwV
d mw RwT Ra • pw 287 • pw ma paV Rw pa 461.5 pa RaT
0.622 pw pa
0.622 pw p pw
1.道尔顿分压定律
pa pw p
pa ——干空气的分压力 pw ——水蒸气的分压力 p ——大气（空气）压力
一 湿空气的物理性质基本规律
2.理想气体状态方程——理想气体定律
pV nRT
它建立在玻义耳-马
略特定律、查理定 律、盖-吕萨克定律 等经验定律上。
干空气
paV
na R0T
ma Ma
R0T
湿空气
干空气 水蒸气
基本稳 定不变
变化 不定
一 湿空气的物理性质基本规律
在设施农业的空气环境调控中，研究热湿方面性质时，两者均可 看做理想气体。其物理性质遵循理想气体的规律。
1.道尔顿分压定律 2.理想气体状态方程
一 湿空气的物理性质基本规律
在设施农业的空气环境调控中，研究热湿方面性质时，两者均可 看做理想气体。
• 一、湿空气的物理性质基本定律 • 二、湿空气的性质与状态参数 • 三、焓湿图 • 四、湿空气的性质计算实例
液体 气体
作用
流体
流体是农业设施环境的重 要组成方面
设施环境的调节都是以流 体作为工作介质。需要对 流体的有效流动进行组织 而实现。
一 湿空气的物理性质基本规律
湿空气：即干空气和水蒸气的混合物。 干空气：是指完全不含水蒸气的空气。
设施农业设计基础
河南农业大学园艺学院
主要内容
• 一、流体 • 二、传热 • 三、电 • 四、计算机制图——Autocad
• 农业设施种类繁多，但他们有两点是共通的，即每种设 施都由某种建筑及其附属设备构成，建筑物内的环境都 要实施调控。本课程的主要内容是围绕这个核心设置的。
第一节 湿空气的性质
ma mw V
ma V
1
mw ma
1
(1
d)
若已知干球温度可近似计算：
1
1
d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RaT
1
p 1.608
d
1
d
p RaT
101325 287 T
353 T
(kg T )
二 湿空气的性质与状态参数
10.焓 h ——湿空气中含有的总热量。
h cpat d r cpwt
(kg kg干空气)
二 湿空气的性质与状态参数
11.空气的湿球温度 tw
可认为空气在此过程中的总热 量几乎没有变化，这样的变化 过程为等焓过程。
——这是湿球温度和其他状态 参数间相互转换推算的理论依 据。
为了获得准确的数据，测量时， 风速不应小于4m/s，干、湿球 温度计均应有防止热辐射的防 护构造。
干、湿球温度计
ma RaT
水蒸气
pwV
nw R0T
mw Mw
R0T
mw RwT
二 湿空气的性质与状态参数
1.湿空气的总压力p
2.水蒸气的压力pw 为水蒸气单独占有湿空气的容积，并与湿空气温度相同时所具有的 压力。反映使空气中水蒸气量的多少。
3.饱和水蒸气的分压力ps 指湿空气中水蒸气数量达到饱和状态时的水蒸气分压力。取决于气 温的高低。
二 湿空气的性质与状态参数
11.空气的湿球温度 tw
当大量的未饱和空气流吹过暴露在空气中的湿纱布表面时，开始 时湿纱布中水分温度与主体湿空气温度相同。由于湿空气未饱和， 湿纱布中水分汽化，通过汽膜向空气流扩散。汽化需要的热量来 自于水分本身，使水分温度下降。但水分温度低于湿空气流温度 时，热量将由空气传给湿纱布中的水分，传热速率随着两者温差 增大而提高，直到空气向湿纱布单位时间传递的热量等于单位时 间内湿纱布表面水分汽化所需热量时，湿纱布中的水温保持恒定 不变，达到平衡，湿球温度计指示的正是平衡时湿纱布中水分的 温度。由于这一温度取决于周围湿空气的温度t和含湿量d，故称 为湿空气的湿球温度，以tw表示。
ps f T
二 湿空气的性质与状态参数
4.空气的干球温度 T与t
湿空气的真实温度。常用的有热力学温标和摄氏温度。 二个关系为：
T t 273.15
二 湿空气的性质与状态参数
5.相对湿度
pw
ps
相对湿度反映湿空气中水蒸气分压力接近饱和水蒸汽压力的程度， 是衡量空气干燥或潮湿程度的一个参数。